Соединения кюрия
Соединения кюрия — это соединения, содержащие элемент кюрий (Cm). Кюрий обычно образует соединения в степени окисления +3, хотя известны также соединения с кюрием в степенях окисления +4, +5 и +6.
Оксиды
[ редактировать ]Кюрий легко реагирует с кислородом, образуя преимущественно Cm 2 O 3 и CmO 2 , оксиды [ 1 ] но известен также двухвалентный оксид CmO. [ 2 ] Черный CmO 2 можно получить сжиганием оксалата кюрия ( Cm
2 (С
22О
4 )
3 ), нитрат ( Cm(NO
3 )
3 ) или гидроксид в чистом кислороде. [ 3 ] [ 4 ] При нагревании до 600–650 °С в вакууме (около 0,01 Па ) он превращается в беловатый Cm 2 O 3 : [ 3 ] [ 5 ]
- .
Или Cm 2 O 3 можно получить восстановлением CmO 2 молекулярным водородом : [ 6 ]
Также известен ряд тройных оксидов типа M(II)CmO 3 , где М означает двухвалентный металл, например барий. [ 7 ]
термическое окисление следовых количеств гидрида кюрия (CmH 2–3 Сообщалось, что ) дает летучую форму CmO 2 и летучий триоксид CmO 3 , один из двух известных примеров очень редкого состояния +6 для кюрия. [ 8 ] Сообщалось, что другой наблюдаемый вид вел себя аналогично предполагаемому четырехокисью плутония и был предварительно охарактеризован как CmO 4 , с кюрием в чрезвычайно редком состоянии +8; [ 9 ] но новые эксперименты, кажется, указывают на то, что CmO 4 не существует, и поставили под сомнение существование PuO 4 также. [ 10 ]
Галогениды
[ редактировать ]Бесцветный фторид кюрия(III) (CmF 3 ) можно получить добавлением ионов фторида в растворы, содержащие кюрий(III). С другой стороны, коричневый четырехвалентный фторид кюрия(IV) (CmF 4 ) получается только путем реакции фторида кюрия(III) с молекулярным фтором : [ 11 ]
Известен ряд тройных фторидов формы A 7 Cm 6 F 31 (А = щелочной металл ). [ 12 ]
Бесцветный хлорид кюрия(III) (CmCl 3 ) получают путем взаимодействия гидроксида кюрия (Cm(OH) 3 ) с безводным газообразным хлористым водородом . В дальнейшем его можно превратить в другие галогениды, такие как бромид кюрия (III) (от бесцветного до светло-зеленого) и йодид кюрия (III) (бесцветный), реагируя с аммиачной солью соответствующего галогенида при температурах ~ 400–450 °. С: [ 13 ]
Или можно нагреть оксид кюрия до ~ 600 ° C с помощью соответствующей кислоты (например, бромистоводородной для бромида кюрия). [ 14 ] [ 15 ] Парофазный гидролиз хлорида кюрия (III) дает оксихлорид кюрия: [ 16 ]
Халькогениды и пниктиды
[ редактировать ]Сульфиды, селениды и теллуриды кюрия были получены обработкой кюрия газообразной серой , селеном или теллуром в вакууме при повышенной температуре. [ 17 ] [ 18 ] кюрия Пниктиды типа CmX известны по азоту , фосфору , мышьяку и сурьме . [ 11 ] Их можно получить путем взаимодействия гидрида кюрия(III) (CmH 3 ) или металлического кюрия с этими элементами при повышенной температуре. [ 19 ]
Курийорганические соединения и биологические аспекты
[ редактировать ]
Металлоорганические комплексы, аналогичные ураноцену, известны и для других актинидов, например тория, протактиния, нептуния, плутония и америция. Теория молекулярных орбиталей предсказывает стабильный «куроценовый» комплекс (η 8 -C 8 H 8 ) 2 Cm, но экспериментально это пока не обнаружено. [ 20 ] [ 21 ]
Образование комплексов типа Cm(nC
3 H
7 -БТП)
3 (БТР = 2,6-ди(1,2,4-триазин-3-ил)пиридин), в растворах, содержащих nC 3 H 7 -BTP и Cm 3+ ионов было подтверждено EXAFS . Некоторые из этих комплексов типа BTP избирательно взаимодействуют с кюрием и, таким образом, полезны для отделения его от лантаноидов и других актинидов. [ 22 ] [ 23 ] Растворенный см 3+ ионы связываются со многими органическими соединениями, такими как гидроксамовая кислота , [ 24 ] мочевина , [ 25 ] флуоресцеин [ 26 ] и аденозинтрифосфат . [ 27 ] Многие из этих соединений связаны с биологической активностью различных микроорганизмов . Полученные комплексы демонстрируют сильное желто-оранжевое свечение при возбуждении УФ-светом, что удобно не только для их обнаружения, но и для изучения взаимодействий между Cm 3+ иона и лигандов за счет изменения периода полураспада (порядка ~0,1 мс) и спектра флуоресценции. [ 28 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
Кюрий не имеет биологического значения. [ 29 ] Имеются единичные сообщения о биосорбции Cm. 3+ бактериями , но и археями нет доказательств включения в них кюрия. [ 30 ] [ 31 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Суд (на немецком языке)
- ^ Холлеман, с. 1972 год
- ^ Перейти обратно: а б Эспри, LB; Эллингер, Ф.Х.; Фрид, С.; Захариас, WH (1955). «Доказательства четырехвалентного кюрия: рентгеновские данные по оксидам кюрия1». Журнал Американского химического общества . 77 6):1707.doi : ( 10.1021/ja01611a108 .
- ^ Гринвуд, с. 1268
- ^ Ноэ, М.; Фугер, Дж. (1971). «Влияние самоизлучения на параметр решетки 244CmO2». Письма по неорганической и ядерной химии . 7 (5): 421. дои : 10.1016/0020-1650(71)80177-0 .
- ^ Хауг, Х. (1967). «Полуторный оксид кюрия Cm2O3». Журнал неорганической и ядерной химии . 29 (11): 2753. doi : 10.1016/0022-1902(67)80014-9 .
- ^ Фугер, Дж.; Хайре, Р.; Петерсон, Дж. (1993). «Молярные энтальпии образования BaCmO3 и BaCfO3» . Журнал сплавов и соединений . 200 (1–2): 181. doi : 10.1016/0925-8388(93)90491-5 .
- ^ Доманов, вице-президент; Лобанов, Ю. В. (октябрь 2011 г.). «Образование летучего триоксида кюрия(VI) CmO 3 ». Радиохимия . 53 (5). СП МАИК Наука/Интерпериодика: 453–6. дои : 10.1134/S1066362211050018 . S2CID 98052484 .
- ^ Доманов, В.П. (январь 2013 г.). «Возможность генерации восьмивалентного кюрия в газовой фазе в виде летучего тетраоксида CmO 4 ». Радиохимия . 55 (1): 46–51. дои : 10.1134/S1066362213010098 . S2CID 98076989 .
- ^ Зайцевский, Андрей; Шварц, WH Eugen (апрель 2014 г.). «Структура и стабильность изомеров AnO4, An = Pu, Am и Cm: исследование релятивистского функционала плотности». Физическая химия Химическая физика . 2014 (16): 8997–9001. Бибкод : 2014PCCP...16.8997Z . дои : 10.1039/c4cp00235k . ПМИД 24695756 .
- ^ Перейти обратно: а б Морсс, ЛР; Эдельштейн Н.М. и Фугере Дж. (редакторы): Химия актинидных элементов и трансактинидов , том 3, Springer-Verlag, Дордрехт, 2006 г., ISBN 1-4020-3555-1 .
- ^ Кинан, Т. (1967). «Тенденции констант решетки K7Cm6F31 в ряду щелочной металл-актинид (IV) 1:1 и 7:6». Письма по неорганической и ядерной химии . 3 (10): 391. дои : 10.1016/0020-1650(67)80092-8 .
- ^ Эспри, LB; Кинан, ТК; Крузе, Ф.Х. (1965). «Кристаллические структуры трифторидов, трихлоридов, трибромидов и трииодидов америция и кюрия» . Неорганическая химия . 4 (7): 985. дои : 10.1021/ic50029a013 . S2CID 96551460 .
- ^ Бернс, Дж.; Петерсон-младший; Стивенсон, Дж. Н. (1975). «Кристаллографические исследования некоторых трансурановых тригалогенидов: 239PuCl3, 244CmBr3, 249BkBr3 и 249CfBr3». Журнал неорганической и ядерной химии . 37 (3): 743. doi : 10.1016/0022-1902(75)80532-X .
- ^ Валлманн, Дж.; Фугер, Дж.; Петерсон-младший; Грин, Дж.Л. (1967). «Кристаллическая структура и параметры решетки трихлорида кюрия». Журнал неорганической и ядерной химии . 29 (11): 2745. doi : 10.1016/0022-1902(67)80013-7 . S2CID 97334114 .
- ^ Вейгель, Ф.; Вишневский В.; Хауске, Х. (1977). «Парофазный гидролиз PuCl3 и CmCl3: теплоты образования PuOC1 и CmOCl». Журнал менее распространенных металлов . 56 (1): 113. дои : 10.1016/0022-5088(77)90224-7 .
- ^ Трок, Р. Монохалькогениды актинидов, Том 27 , Springer, 2009 г. ISBN 3-540-29177-6 , с. 4
- ^ Дэмиен, Д.; Шарвилла, Япония; Мюллер, В. (1975). «Получение и параметры решетки сульфидов и селенидов кюрия». Письма по неорганической и ядерной химии . 11 (7–8): 451. doi : 10.1016/0020-1650(75)80017-1 .
- ^ Люметта, Дж.Дж.; Томпсон, MC; Пеннеман, РА; Эллер, П.Г. Курий. Архивировано 17 июля 2010 г. в Wayback Machine , Глава девятая в Радиоаналитической химии , Springer, 2004, стр. 1420–1421. ISBN 0387341226 , ISBN 978-0387 341224
- ^ Эльшенбройх, Ч. Металлоорганическая химия, 6-е издание, Висбаден, 2008 г., ISBN 978-3-8351-0167-8 , с. 589
- ^ Керридж, Эндрю; Кальцояннис, Николас (2009). «Являются ли основные состояния поздних актиноценов мультиконфигурационными? Полностью электронные спин-орбитальные расчеты CASPT2 для An (η8-C8H8)2 (An = Th, U, Pu, Cm)» . Журнал физической химии А. 113 (30): 8737–8745. Бибкод : 2009JPCA..113.8737K . дои : 10.1021/jp903912q . ПМИД 19719318 .
- ^ Денеке, Мелисса А.; Россберг, Андре; Панак, Петра Дж.; Вейгль, Майкл; Шиммельпфенниг, Бернд; Гейст, Андреас (2005). «Характеристика и сравнение комплексов Cm(III) и Eu(III) с 2,6-ди(5,6-дипропил-1,2,4-триазин-3-ил)пиридином с использованием EXAFS, TRFLS и квантово-химических методов. Методы». Неорганическая химия . 44 (23): 8418–8425. дои : 10.1021/ic0511726 . ПМИД 16270980 .
- ^ Гирт, Дениз; Роски, Питер В.; Гейст, Андреас; Рафф, Кристиан М.; Панак, Петра Дж.; Денеке, Мелисса А. (2010). «6-(3,5-Диметил-1H-пиразол-1-ил)-2,2'-бипиридин как лиганд для разделения актинида (III)/лантанида (III)». Неорганическая химия . 49 (20): 9627–9635. дои : 10.1021/ic101309j . ПМИД 20849125 . S2CID 978265 .
- ^ Перейти обратно: а б Глориус, М.; Молл, Х.; Бернхард, Г. (2008). «Комплексообразование кюрия (III) с гидроксамовыми кислотами, исследованное с помощью лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением». Многогранник . 27 (9–10): 2113. doi : 10.1016/j.poly.2008.04.002 .
- ^ Перейти обратно: а б Хеллер, Энн; Барклейт, Астрид; Бернхард, Герт; Акерманн, Йорг-Уве (2009). «Исследование комплексообразования европия (III) и кюрия (III) с мочевиной в водном растворе, исследованное методом лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением». Неорганика Химика Акта . 362 (4): 1215. doi : 10.1016/j.ica.2008.06.016 .
- ^ Перейти обратно: а б Молл, Генри; Джонсон, Анна; Шефер, Матиас; Педерсен, Карстен; Будзикевич, Герберт; Бернхард, Герт (2007). «Комплексообразование курия (III) с пиовердинами, секретируемыми штаммом Pseudomonas fluorescens из грунтовых вод». Биометаллы . 21 (2): 219–228. дои : 10.1007/s10534-007-9111-x . ПМИД 17653625 . S2CID 24565144 .
- ^ Перейти обратно: а б Молл, Генри; Гейпель, Герхард; Бернхард, Герт (2005). «Комплексообразование кюрия (III) с аденозин-5'-трифосфатом (АТФ): исследование лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии (TRLFS) с временным разрешением». Неорганика Химика Акта . 358 (7): 2275. doi : 10.1016/j.ica.2004.12.055 .
- ^ Бюнцли, Ж.-К.Г. и Чоппин, Г.Р. Лантаноидные зонды в жизни, химии и науках о Земле: теория и практика , Elsevier, Амстердам, 1989. ISBN 0-444-88199-9
- ^ «Биохимическая таблица Менделеева – Кюрий» . УМББД. 08.06.2007 . Проверено 25 марта 2011 г.
- ^ Молл, Х.; Штумпф, Т.; Меррун, М.; Россберг, А.; Селенска-Побелл, С.; Бернхард, Г. (2004). «Исследование лазерной флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением по взаимодействию кюрия (III) с Desulfovibrio äspöensis DSM 10631T». Экологические науки и технологии . 38 (5): 1455–1459. Бибкод : 2004EnST...38.1455M . дои : 10.1021/es0301166 . ПМИД 15046347 .
- ^ Одзаки, Т.; и др. (2002). «Ассоциация Eu(III) и Cm(III) с Bacillus subtilis и Halobacterium salinarium» . Журнал ядерной науки и технологий . Доп. 3: 950–953. Бибкод : 2002JNST...39S.950O . дои : 10.1080/00223131.2002.10875626 . S2CID 98319565 . Архивировано из оригинала 25 февраля 2009 г.